1xx 學(xué) 院設(shè)計(jì)說明書作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 鉆連桿斜面 2 孔鉆夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 注：打印時(shí)刪除評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 注：打印時(shí)刪除注：20 年 月 II中 文 摘 要基于在連桿上鉆孔的前提下，為了滿足加工精度的需要而設(shè)計(jì)一套鉆床組合夾具。 ，可根據(jù)不同機(jī)床和不同零件的加工要求，選用配套中的部分元件組裝成所需要的夾具。首先要分析加工零件的工藝以及技術(shù)要求，運(yùn)用柔性夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案以達(dá)到對連桿進(jìn)行合理的安裝、定位、夾緊的目的。在完成夾具草圖以后，進(jìn)一步考慮元件之間的連接關(guān)系和固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各零部件間的相對運(yùn)動。然后，運(yùn)用 CAD 進(jìn)行零件二維圖的繪制以及裝配體的裝配，并完成裝配體的二維圖。最后進(jìn)行論文的撰寫、整理、修改和工藝規(guī)程卡的編寫。關(guān)鍵詞 夾具；專用夾具；鉆床夾具；精度；III目 錄 1 緒 論 .11.1 夾 具 的 組 成 11.2 常 用 定 位 元 件 及 選 用 21.2.1 工 件 以 平 面 定 位 .21.2.2 工 件 以 外 圓 柱 定 位 .31.2.3 工 件 以 內(nèi) 孔 定 位 .31.2.4 對 定 位 元 件 的 基 本 要 求 31.2.5 常 用 定 位 元 件 所 能 限 制 的 自 由 度 42 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 步 驟 52.1 設(shè) 計(jì) 方 案 、 設(shè) 計(jì) 方 法 、 設(shè) 計(jì) 手 段 52.1.1 研 究 原 始 資 料 52.1.2 擬 訂 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 .53 鉆 床 夾 具 的 總 體 設(shè) 計(jì) .63.1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 63.2 總 體 方 案 的 確 定 73.2.1 定 位 方 案 .73.2.2 夾 緊 機(jī) 構(gòu) .83.2.3 選 擇 導(dǎo) 向 裝 置 93.2.4 夾 具 體 .103.3 繪 制 夾 具 裝 配 圖 113.4 夾 具 精 度 的 驗(yàn) 算 123.4.1 誤 差 分 析 123.4.2 誤 差 計(jì) 算 13工件的夾緊 143.3.1 夾緊力方向及切削力的確定 .143.4 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇 .153.5 氣缸的確定 .153.6 夾具體的確定 .153.6.1 夾具體材料的確定 .153.6.2 夾具體設(shè)計(jì)方案選擇 .153.7 定位銷的選擇 .163.8 鉆模板的選擇 .173.8.1 鉆模的選擇 .173.8.2 鉆套的選擇 .173.8.3 尺寸的確定 .173.9 定位塊的選擇 .184.夾具設(shè)計(jì)基本要求及簡要說明 184.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 184.2 夾具操作簡要說明 .19參 考 文 獻(xiàn) 20致 謝 2211 緒 論機(jī) 械 制 造 業(yè) 是 制 造 具 有 一 定 形 狀 位 置 和 尺 寸 的 零 件 和 產(chǎn) 品 ， 并 把 它 們 裝 備 成機(jī) 械 裝 備 的 行 業(yè) 。 機(jī) 械 制 造 業(yè) 的 產(chǎn) 品 既 可 以 直 接 供 人 們 使 用 ， 也 可 以 為 其 它 行業(yè) 的 生 產(chǎn) 提 供 裝 備 ， 社 會 上 有 著 各 種 各 樣 的 機(jī) 械 或 機(jī) 械 制 造 業(yè) 的 產(chǎn) 品 。 我 們 的生 活 離 不 開 制 造 業(yè) ， 因 此 制 造 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 重 要 行 業(yè) ， 是 一 個(gè) 國 家 或 地區(qū) 發(fā) 展 的 重 要 基 礎(chǔ) 及 有 力 支 柱 。 從 某 中 意 義 上 講 ， 機(jī) 械 制 造 水 平 的 高 低 是 衡 量一 個(gè) 國 家 國 民 經(jīng) 濟(jì) 綜 合 實(shí) 力 和 科 學(xué) 技 術(shù) 水 平 的 重 要 指 標(biāo) 。零 件 加 工 工 藝 及 夾 具 設(shè) 計(jì) 是 在 學(xué) 完 了 機(jī) 械 制 圖 、 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 、 機(jī) 械設(shè) 計(jì) 、 機(jī) 械 工 程 材 料 等 的 基 礎(chǔ) 下 ， 進(jìn) 行 的 一 個(gè) 全 面 的 考 核 。 正 確 地 解 決 一 個(gè) 零件 在 加 工 中 的 定 位 ， 夾 緊 以 及 工 藝 路 線 安 排 ， 工 藝 尺 寸 確 定 等 問 題 ， 并 設(shè) 計(jì) 出專 用 夾 具 ， 保 證 尺 寸 證 零 件 的 加 工 質(zhì) 量 。 本 次 設(shè) 計(jì) 也 要 培 養(yǎng) 自 己 的 自 學(xué) 與 創(chuàng) 新能 力 。 因 此 本 次 設(shè) 計(jì) 綜 合 性 和 實(shí) 踐 性 強(qiáng) 、 涉 及 知 識 面 廣 。 所 以 在 設(shè) 計(jì) 中 既 要 注意 基 本 概 念 、 基 本 理 論 ， 又 要 注 意 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 的 需 要 ， 只 有 將 各 種 理 論 與 生 產(chǎn) 實(shí)踐 相 結(jié) 合 ， 才 能 很 好 的 完 成 本 次 設(shè) 計(jì) 。本 次 設(shè) 計(jì) 水 平 有 限 ， 其 中 難 免 有 缺 點(diǎn) 錯(cuò) 誤 ， 敬 請 老 師 們 批 評 指 正 。1.1 夾 具 的 組 成雖 然 夾 具 的 種 類 繁 多 ， 但 它 們 的 工 作 原 理 基 本 上 是 相 同 的 。 將 各 類 夾 具 中 ，作 用 相 同 的 結(jié) 構(gòu) 或 元 件 加 以 概 括 ， 可 得 出 夾 具 一 般 所 共 有 的 以 下 幾 個(gè) 組 成 部 分 ，這 些 組 成 部 分 既 相 互 獨(dú) 立 又 相 互 聯(lián) 系 。1． 定 位 支 承 元 件定 位 支 承 元 件 的 作 用 是 確 定 工 件 在 夾 具 中 的 正 確 位 置 并 支 承 工 件 ， 是 夾 具 的主 要 功 能 元 件 之 一 。 定 位 支 承 元 件 的 定 位 精 度 直 接 影 響 工 件 加 工 的 精 度 。2． 夾 緊 裝 置夾 緊 元 件 的 作 用 是 將 工 件 壓 緊 夾 牢 ， 并 保 證 在 加 工 過 程 中 工 件 的 正 確 位 置 不變 。3． 連 接 定 向 元 件這 種 元 件 用 于 將 夾 具 與 機(jī) 床 連 接 并 確 定 夾 具 對 機(jī) 床 主 軸 、 工 作 臺 或 導(dǎo) 軌 的 相互 位 置 。4． 對 刀 元 件 或 導(dǎo) 向 元 件 這 些 元 件 的 作 用 是 保 證 工 件 加 工 表 面 與 刀 具 之 間 的 正 確 位 置 。 用 于 確 定 刀 具2在 加 工 正 確 位 置 的 元 件 稱 為 對 刀 元 件 ， 用 于 確 定 刀 具 位 置 并 引 導(dǎo) 刀 具 進(jìn) 行 加 工的 元 件 稱 為 導(dǎo) 向 元 件 。5． 其 它 裝 置 或 元 件 根 據(jù) 加 工 需 要 ， 有 些 夾 具 上 還 設(shè) 有 分 度 裝 置 、 靠 模 裝 置 、 上 下 料 裝 置 、 工 件頂 出 機(jī) 構(gòu) 、 電 動 扳 手 和 平 衡 塊 等 ， 以 及 標(biāo) 準(zhǔn) 化 了 的 其 它 聯(lián) 接 元 件 。6． 夾 具 體 夾 具 體 是 夾 具 的 基 體 骨 架 ， 用 來 配 置 、 安 裝 各 夾 具 元 件 使 之 組 成 一 整 體 。 常用 的 夾 具 體 為 鑄 件 結(jié) 構(gòu) 、 鍛 造 結(jié) 構(gòu) 、 焊 接 結(jié) 構(gòu) 和 裝 配 結(jié) 構(gòu) ， 形 狀 有 回 轉(zhuǎn) 體 形 和底 座 形 等 形 狀 。上 述 各 組 成 部 分 中 ， 定 位 元 件 、 夾 緊 裝 置 、 夾 具 體 是 夾 具 的 基 本 組 成 部 分 。1.2 常 用 定 位 元 件 及 選 用工 件 在 夾 具 中 要 想 獲 得 正 確 定 位 ， 首 先 應(yīng) 正 確 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) ， 其 次 是 選 擇 合適 的 定 位 元 件 。 工 件 定 位 時(shí) ， 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 和 夾 具 的 定 位 元 件 接 觸 形 成 定 位 副 ，以 實(shí) 現(xiàn) 工 件 的 六 點(diǎn) 定 位 。 用 定 位 元 件 選 用 時(shí) ， 應(yīng) 按 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 面 和 定 位 元 件的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 進(jìn) 行 選 擇 。1.2.1 工 件 以 平 面 定 位1.以 面 積 較 小 的 已 經(jīng) 加 工 的 基 準(zhǔn) 平 面 定 位 時(shí) ， 選 用 平 頭 支 承 釘 ， 以 基準(zhǔn) 面 粗 糙 不 平 或 毛 坯 面 定 位 時(shí) ， 選 用 圓 頭 支 承 釘 ， 側(cè) 面 定 位 時(shí) ， 可 選 用 網(wǎng) 狀 支承 釘 。2.以 面 積 較 大 、 平 面 度 精 度 較 高 的 基 準(zhǔn) 平 面 定 位 時(shí) ， 選 用 支 承 板 定 位 元 件 ，用 于 面 定 位 時(shí) 用 不 帶 斜 槽 的 支 承 板 ， 通 常 盡 可 能 選 用 帶 斜 槽 的 支 承 板 ， 以 利 清除 切 屑 。3.以 毛 坯 面 ， 階 梯 平 面 和 環(huán) 形 平 面 作 基 準(zhǔn) 平 面 定 位 時(shí) ， 選 用 自 位 支 承 作 定 位元 件 。 但 須 注 意 ， 自 位 支 承 雖 有 兩 個(gè) 或 三 個(gè) 支 承 點(diǎn) ， 由 于 自 位 和 浮 動 作 用 只 能作 為 一 個(gè) 支 承 點(diǎn) 。4.以 毛 坯 面 作 為 基 準(zhǔn) 平 面 ， 調(diào) 節(jié) 時(shí) 可 按 定 位 面 質(zhì) 量 和 面 積 大 小 分 別 選 用 可 調(diào)支 承 作 定 位 元 件 。5.當(dāng) 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 面 需 要 提 高 定 位 剛 度 、 穩(wěn) 定 性 和 可 靠 性 時(shí) ， 可 選 用 輔 助 支承 作 輔 助 定 位 元 件 ， 但 須 注 意 ， 輔 助 支 承 不 起 限 制 工 件 自 由 度 的 作 用 ， 且 每 次加 工 均 需 重 新 調(diào) 整 支 承 點(diǎn) 高 度 ， 支 承 位 置 應(yīng) 選 在 有 利 工 件 承 受 夾 緊 力 和 切 削 力的 地 方 。31.2.2 工 件 以 外 圓 柱 定 位1.當(dāng) 工 件 的 對 稱 度 要 求 較 高 時(shí) ， 可 選 用 V 形 塊 定 位 。 V 形 塊 工 作 面 間 的 夾角 α 常 取 60°、 90°、 120°三 種 ， 其 中 應(yīng) 用 最 多 的 是 90°V 形 塊 。 90°V 形 塊 的典 型 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 使 用 時(shí) 可 根 據(jù) 定 位 圓 柱 面 的 長 度 和 直 徑 進(jìn) 行 選 擇 。V 形 塊 結(jié) 構(gòu) 有 多 種 形 式 ， 有 的 V 形 塊 適 用 于 較 長 的 加 工 過 的 圓 柱 面 定 位 ； 有 的V 形 塊 適 于 較 長 的 粗 糙 的 圓 柱 面 定 位 ； 有 的 V 形 塊 適 用 于 尺 寸 較 大 的 圓 柱 面定 位 ， 這 種 V 形 塊 底 座 采 用 鑄 件 ， V 形 面 采 用 淬 火 鋼 件 ， V 塊 是 由 兩 者 鑲 合而 成 。2.當(dāng) 工 件 定 位 圓 柱 面 精 度 較 高 時(shí) （ 一 般 不 低 于 IT8） ， 可 選 用 定 位 套 或 半 圓形 定 位 座 定 位 。 大 型 軸 類 和 曲 軸 等 不 宜 以 整 個(gè) 圓 孔 定 位 的 工 件 ， 可 選 用 半 圓 定位 座 。1.2.3 工 件 以 內(nèi) 孔 定 位1.工 件 上 定 位 內(nèi) 孔 較 小 時(shí) ， 常 選 用 定 位 銷 作 定 位 元 件 。 圓 柱 定 位 銷 的 結(jié) 構(gòu) 和尺 寸 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 不 同 直 徑 的 定 位 銷 有 其 相 應(yīng) 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 可 根 據(jù) 工 件 定 位 內(nèi) 孔 的直 徑 選 用 。 當(dāng) 工 件 圓 柱 孔 用 孔 端 邊 緣 定 位 時(shí) ， 需 選 用 圓 錐 定 位 銷 。 當(dāng) 工 件 圓 孔端 邊 緣 形 狀 精 度 較 差 時(shí) ， 選 用 圓 錐 定 位 銷 ； 當(dāng) 工 件 需 平 面 和 圓 孔 端 邊 緣 同 時(shí) 定位 時(shí) ， 選 用 浮 動 錐 銷 。2.在 套 類 、 盤 類 零 件 的 車 削 、 磨 削 和 齒 輪 加 工 中 ， 大 都 選 用 心 軸 定 位 ， 為 了便 于 夾 緊 和 減 小 工 件 因 間 隙 造 成 的 傾 斜 ， 當(dāng) 工 件 定 位 內(nèi) 孔 與 基 準(zhǔn) 端 面 垂 直 精 度較 高 時(shí) ， 常 以 孔 和 端 面 聯(lián) 合 定 位 。 因 此 ， 這 類 心 軸 通 常 是 帶 臺 階 定 位 面 的 心 軸 ，當(dāng) 工 件 以 內(nèi) 花 鍵 為 定 位 基 準(zhǔn) 時(shí) ， 可 選 用 外 花 鍵 軸 ， 當(dāng) 內(nèi) 孔 帶 有 花 鍵 槽 時(shí) ， 可 在圓 柱 心 軸 上 設(shè) 置 鍵 槽 配 裝 鍵 塊 ； 當(dāng) 工 件 內(nèi) 孔 精 度 很 高 ， 而 加 工 時(shí) 工 件 力 矩 很 小時(shí) ， 可 選 用 小 錐 度 心 軸 定 位 。綜 上 ： 正 確 定 位 ， 必 須 選 對 定 位 基 準(zhǔn) 。1.2.4 對 定 位 元 件 的 基 本 要 求 1.限 位 基 面 應(yīng) 有 足 夠 的 精 度 。 定 位 元 件 具 有 足 夠 的 精 度 ， 才 能 保 證 工 件 的 定位 精 度 。2.限 位 基 面 應(yīng) 有 較 好 的 耐 磨 性 。 由 于 定 位 元 件 的 工 作 表 面 經(jīng) 常 與 工 件 接 觸 和磨 擦 ， 容 易 磨 損 ， 為 此 要 求 定 位 元 件 限 位 表 面 的 耐 磨 性 要 好 ， 以 保 持 夾 具 的 使用 壽 命 和 定 位 精 度 。3.支 承 元 件 應(yīng) 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 。 定 位 元 件 在 加 工 過 程 中 ， 受 工 件 重 力 、夾 緊 力 和 切 削 力 的 作 用 ， 因 此 要 求 定 位 元 件 應(yīng) 有 足 夠 的 剛 度 和 強(qiáng) 度 ， 避 免 使 用中 變 形 和 損 壞 。44.定 位 元 件 應(yīng) 有 較 好 的 工 藝 性 。 定 位 元 件 應(yīng) 力 求 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 合 理 ， 便 于 制 造 、裝 配 和 更 換 。5.定 位 元 件 應(yīng) 便 于 清 除 切 屑 。 定 位 元 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 表 面 形 狀 應(yīng) 有 利 于 清 除切 屑 ， 以 防 切 屑 嵌 入 夾 具 內(nèi) 影 響 加 工 和 定 位 精 度 。1.2.5 常 用 定 位 元 件 所 能 限 制 的 自 由 度 定 位 元 件 可 按 工 件 典 型 定 位 基 準(zhǔn) 面 分 為 以 下 幾 類 ：1.用 于 平 面 定 位 的 定 位 元 件 ： 括 固 定 支 承 （ 釘 支 承 和 板 支 承 ） ， 自 位 支 承 ，可 調(diào) 支 承 和 輔 支 承 。2.用 于 外 圓 柱 面 定 位 的 定 位 元 件 ： 括 V 形 架 ， 定 位 套 和 半 圓 定 位 座 等 。3.用 于 孔 定 位 的 定 位 元 件 ： 括 定 位 銷 （ 圓 柱 定 位 銷 和 圓 錐 定 位 銷 ） ， 圓 柱心 軸 和 小 錐 度 心 軸 。52 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 步 驟2.1 設(shè) 計(jì) 方 案 、 設(shè) 計(jì) 方 法 、 設(shè) 計(jì) 手 段2.1.1 研 究 原 始 資 料在 明 確 夾 具 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 后 ， 應(yīng) 對 以 下 幾 方 面 的 原 始 資 料 進(jìn) 行 研 究 。1、 研 究 加 工 工 件 圖 樣了 解 該 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 、 尺 寸 、 材 料 、 熱 處 理 要 求 ， 主 要 表 面 的 加 工 精 度 、表 面 粗 糙 度 及 其 它 技 術(shù) 要 求 。 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 收 集 有 關(guān) 材 料 ， 如 機(jī) 床 的 技 術(shù) 參數(shù) ， 夾 具 零 部 件 的 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 、 部 頒 標(biāo) 準(zhǔn) 和 裝 訂 標(biāo) 準(zhǔn) ， 各 類 夾 具 圖 冊 、 夾 具 設(shè) 計(jì)手 冊 等 ， 還 可 收 集 一 些 同 類 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 樣 圖 ， 以 供 參 考 。2、 熟 悉 工 藝 文 件 ， 明 確 以 下 內(nèi) 容（ 1） 毛 坯 的 種 類 、 形 狀 、 加 工 余 量 及 其 精 度 。（ 2） 工 件 的 加 工 工 藝 過 程 、 工 序 圖 、 本 工 序 所 處 的 地 位 ， 本 工 序 前 已 加 工表 面 的精 度 及 表 面 粗 糙 度 ， 基 準(zhǔn) 面 的 狀 況 。（ 3） 本 工 序 所 使 用 的 機(jī) 床 、 刀 具 及 其 它 輔 具 的 規(guī) 格 。（ 4） 本 工 序 所 采 用 的 切 削 量 。2.1.2 擬 訂 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案擬 訂 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 包 括 以 下 幾 個(gè) 內(nèi) 容1） 確 定 夾 具 的 類 型各 類 機(jī) 床 夾 具 均 有 多 種 不 同 的 類 型 、 鉆 床 夾 具 有 固 定 式 、 翻 轉(zhuǎn) 式 、 蓋 板 式 和滑 板式 等 ， 應(yīng) 根 據(jù) 工 件 的 型 狀 、 尺 寸 、 加 工 要 求 及 重 量 確 定 為 回 轉(zhuǎn) 式 。2） 確 定 工 件 的 定 位 方 案 ， 設(shè) 計(jì) 定 位 裝 置根 據(jù) 六 點(diǎn) 定 位 原 則 ， 通 過 分 析 工 序 圖 確 定 工 件 以 椎 孔 定 位 ， 定 位 元 件 為 心 軸 。3） 確 定 工 件 的 夾 緊 方 式 ， 設(shè) 計(jì) 夾 緊 裝 置常 用 的 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 有 斜 楔 夾 緊 、 螺 旋 夾 緊 、 偏 心 夾 緊 、 鉸 鏈 夾 緊 等 。 根 據(jù) 工 件的 結(jié)構(gòu) ， 加 工 方 法 其 因 素 確 定 為 螺 旋 夾 緊 。4） 確 定 引 導(dǎo) 元 件 （ 鉆 套 的 類 型 及 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ）6鉆 套 的 類 型 有 固 定 式 鉆 套 、 可 換 式 鉆 套 、 快 換 式 鉆 套 、 特 殊 式 鉆 套 ， 根 據(jù) 工件 加工 量 確 定 為 快 換 式 鉆 套 。5） 用 CAD繪 制 夾 具 零 件 。6） 用 CAD完 成 零 件 的 裝 配 體 ， 并 導(dǎo) 出 裝 配 體 的 CAD二 維 圖 。3、 主 要 工 作 程 序1)零 件 本 工 序 的 加 工 要 求 分 析 。2)確 定 夾 具 類 型 。3)擬 定 定 位 方 案 和 選 擇 定 位 元 件 。4)確 定 夾 緊 方 案 。5)確 定 引 導(dǎo) 元 件 (鉆 套 的 類 型 及 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 )。6)繪 制 夾 具 零 件 的 三 維 圖 以 及 完 成 裝 配 體 。7)導(dǎo) 出 夾 具 的 裝 配 圖 。8） 編 寫 設(shè) 計(jì) 說 明 書 和 工 序 卡 。3 鉆 床 夾 具 的 總 體 設(shè) 計(jì)3.1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)本 設(shè) 計(jì) 的 主 要 任 務(wù) 是 設(shè) 計(jì) 一 個(gè) 鉆 床 夾 具 ， 在 連 桿 斜 面 鉆 2 個(gè) 孔 ， 為 了 使 鉆孔 的 位 置 精 確 ， 必 須 對 連 桿 進(jìn) 行 固 定 定 位 ， 提 高 加 工 精 度 ， 使 之 滿 足 使 用 要 求 。被 加 工 零 件 如 下 ： 在 設(shè) 計(jì) 專 用 夾 具 時(shí) 為 了 能 滿 足 工 件 的 加 工 精 度 要 求 ， 考 慮 了 合 理 的 定 位 方 案 、合 適 的 尺 寸 、 公 差 和 技 術(shù) 要 求 。 由 于 是 批 量 生 產(chǎn) ， 采 用 了 固 定 式 鉆 床 夾 具 ， 提高 了 生 產(chǎn) 效 率 。 在 工 藝 性 方 面 使 這 種 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 合 理 ， 便 于 加 工 、 裝 配 、檢 驗(yàn) 和 維 修 。 在 使 用 性 方 面 ， 這 種 夾 具 的 操 作 簡 便 、 省 力 、 安 全 可 靠 ， 排 屑 也方 便 ， 必 要 時(shí) 可 設(shè) 置 排 屑 結(jié) 構(gòu) 。 通 過 對 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 制 作 ， 進(jìn) 一 步 鞏 固 了 所學(xué) 的 基 本 知 識 ， 并 使 所 學(xué) 知 識 得 到 綜 合 運(yùn) 用 。 學(xué) 會 查 閱 和 收 集 技 術(shù) 資 料 ， 提 高運(yùn) 用 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 的 能 力 ， 樹 立 正 確 的 設(shè) 計(jì) 思 想 和 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 工 作 作 風(fēng) 。此 次 需 要 完 成 的 題 目 如 下 ：確 定 夾 具 類 型 ： 本 工 序 所 加 工 2 個(gè) 孔 (2XM18)， 位 于 前 端 面 上 ， 孔 徑 較7小 ， 工 件 重 量 輕 、 輪 廓 尺 寸 以 及 生 產(chǎn) 量 為 中 批 量 生 產(chǎn) 等 原 因 ， 采 用 固 定 式 鉆 模 。3.2 總 體 方 案 的 確 定3.2.1 定 位 方 案工 序 圖 只 是 給 出 了 原 理 方 案 ， 此 時(shí) 應(yīng) 仔 細(xì) 分 析 本 工 序 的 工 序 內(nèi) 容 及 加 工 精 度要 求 ， 按 照 六 點(diǎn) 定 位 原 理 和 本 工 序 的 加 工 精 度 要 求 ， 確 定 具 體 的 定 位 方 案 和 定位 元 件 。要 擬 定 幾 種 具 體 方 案 進(jìn) 行 比 較 ， 選 擇 或 組 合 最 佳 方 案 。根 據(jù) 工 序 圖 給 出 的 定 位 元 件 方 案 ， 按 有 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn) 正 確 選 擇 定 位 元 件 及 其 組 合 。在 機(jī) 床 夾 具 的 使 用 過 程 中 ， 工 件 的 批 量 越 大 ， 定 位 元 件 的 磨 損 越 快 ， 選 用 標(biāo) 準(zhǔn)定 位 元 件 增 加 了 夾 具 零 件 的 互 換 性 ， 方 便 機(jī) 床 夾 具 的 修 理 與 維 護(hù) 。 選 用 一 短 圓柱 銷 與 一 大 平 面 限 制 工 件 5 個(gè) 自 由 度 ， 再 用 一 空 間 中 傾 斜 一 角 度 的 菱 形 銷 限 制剩 下 的 一 個(gè) 自 由 度 ， 此 時(shí) 工 件 被 完 全 定 位 。因 此 根 據(jù) 本 次 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 零 件 ， 我 采 用 的 定 位 方 案 為 一 短 圓 柱 銷 與 一 大 平 面及 一 菱 形 銷 組 合 定 位 ， 6 個(gè) 自 由 度 被 全 部 限 制 ?？?慮 到 零 件 的 磨 損 與 更 換 方 便 ， 故 均 采 用 可 換 定 位 銷 。所 選 用 定 位 銷 類 型 及 對 比 分 析 ：圖 2-2 短 形 定 位 銷 圖 2-3 菱 形 定 位 銷如 圖 2-2 短 形 圓 柱 銷 能 夠 使 所 設(shè) 計(jì) 的 夾 具 體 占 用 的 空 間 小 且 能 夠 滿 足 夾 緊要 求 。如 圖 2-3 菱 形 定 位 銷 ， 本 夾 具 定 位 方 式 為 一 短 圓 柱 銷 與 一 大 平 面 及 一 菱 形 銷組 合 定 位 ， 所 以 選 用 該 定 位 銷 。8圖 2-4 圓 柱 定 位 銷 圖 2-5 菱 形 銷 定 位綜 上 所 述 所 選 用 的 定 位 方 式 為 一 短 圓 柱 銷 與 一 大 平 面 及 一 菱 形 銷 組 合 定 位 。3.2.2 夾 緊 機(jī) 構(gòu)(1)夾 緊 力 的 方 向 ：夾 緊 力 的 方 向 要 有 利 于 工 件 的 定 位 ， 并 注 意 工 件 的 剛 性 ， 不 能 使 工 件 有 脫 離定 位 表 面 的 趨 勢 ， 并 防 止 工 件 在 夾 緊 力 的 作 用 下 產(chǎn) 生 變 形 。(2)夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn) ：夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn) 應(yīng) 選 擇 在 定 位 元 件 支 承 點(diǎn) 的 作 用 范 圍 內(nèi) ， 以 及 工 作 剛 度 高 的位 置 。 確 保 工 件 定 位 準(zhǔn) 確 、 不 變 形 。(3)選 擇 夾 緊 機(jī) 構(gòu) ：在 確 定 夾 緊 力 的 方 向 、 作 用 點(diǎn) 的 同 時(shí) ， 要 確 定 相 應(yīng) 的 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 。 確 定 夾 緊 機(jī)構(gòu) 要 注 意 以 下 幾 方 面 的 問 題 ：① 安 全 性 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 應(yīng) 具 備 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 夾 緊 力 ， 以 防 止 意 外 傷 及 夾 具 操 作人 員 ；② 手 動 夾 具 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 的 操 作 力 不 應(yīng) 過 大 ， 以 減 輕 操 作 人 員 的 勞 動 強(qiáng) 度 ；③ 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 的 行 程 不 宜 過 長 ， 以 提 高 夾 具 的 工 作 效 率 ；④ 手 動 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 應(yīng) 操 作 靈 活 、 方 便 。確 定 夾 緊 力 的 方 向 、 作 用 點(diǎn) ， 以 及 夾 緊 元 件 或 夾 緊 機(jī) 構(gòu) ， 估 算 夾 緊 力 大 小 ，選 擇 和 設(shè) 計(jì) 動 力 源 。 夾 緊 方 案 也 需 反 復(fù) 分 析 比 較 ， 確 定 后 ， 正 式 設(shè) 計(jì) 時(shí) 也 可 能在 具 體 結(jié) 構(gòu) 上 作 一 些 修 改 。3.2.3 選 擇 導(dǎo) 向 裝 置導(dǎo) 向 裝 置 是 夾 具 保 證 加 工 精 度 的 重 要 裝 置 ， 如 鉆 孔 導(dǎo) 向 套 、 鏜 套 、 對 刀 裝 置 、對 定 裝 置 等 ， 這 些 裝 置 均 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 可 按 標(biāo) 準(zhǔn) 選 擇 ， 常 用 的 幾 種 鉆 套 如 下 圖 所示9圖 2-6 可 換 鉆 套 圖 2-7 快 換 鉆 套 圖 2-8 固 定 鉆 套 （ A、 B型 ）根 據(jù) 本 設(shè) 計(jì) 夾 具 類 型 ， 工 件 大 批 大 量 生 產(chǎn) ， 為 提 高 加 工 效 率 ， 優(yōu) 先 選 用 快 換鉆 套 。但 經(jīng) 尺 寸 計(jì) 算 及 論 證 可 知 ， 使 用 快 換 鉆 套 時(shí) ， 三 個(gè) 鉆 套 相 互 間 會 發(fā) 生 干 涉 現(xiàn)象 。 故 三 個(gè) 獨(dú) 立 的 快 換 鉆 套 不 可 用 。然 后 考 慮 將 三 個(gè) 鉆 套 做 成 一 體 。 經(jīng) 計(jì) 算 可 知 ， 鉆 套 尺 寸 將 過 于 巨 大 ， 且 難 加工 。 一 旦 其 中 任 何 一 個(gè) 鉆 套 損 壞 ， 整 個(gè) 鉆 套 即 需 更 換 ， 經(jīng) 濟(jì) 性 不 好 。 故 此 種 方案 亦 不 可 行 ?？?慮 到 以 上 原 因 ， 同 時(shí) 顧 及 到 鉆 套 距 工 件 間 距 離 ， 易 采 用 長 型 固 定 鉆 套 。 其結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 所 示 。圖 2-9 長 型 固 定 鉆 套103.2.4 夾 具 體用 來 安 裝 和 固 定 定 位 元 件 ， 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 和 鉆 模 板 的 實(shí) 體 。 具 體 大 小 根 據(jù) 整 個(gè) 機(jī)構(gòu) 的 大 小 而 調(diào) 整 ， 要 保 證 機(jī) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 ， 水 平 ， 所 以 形 位 公 差 會 有 較 嚴(yán) 格 的 要 求 。夾 具 體 是 夾 具 的 基 礎(chǔ) 體 ， 它 將 夾 具 上 的 各 種 裝 置 和 元 件 連 接 成 一 個(gè) 整 體 ， 并通 過 它 將 夾 具 安 裝 到 機(jī) 床 上 。 它 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 及 尺 寸 大 小 ， 取 決 于 加 工 工 件 的 特點(diǎn) 、 尺 寸 大 小 ， 各 種 元 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 布 局 ， 夾 具 于 機(jī) 床 的 連 接 方 式 ， 切 削 力 、 重力 等 大 小 的 影 響 。夾 具 體 應(yīng) 滿 足 以 下 幾 點(diǎn) 計(jì) 算 要 求 ：1、 應(yīng) 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 ；2、 力 求 結(jié) 構(gòu) 簡 單 及 裝 卸 工 件 方 便 ；3、 結(jié) 構(gòu) 工 藝 形 好 ；4、 排 屑 切 屑 要 方 便 ；5、 在 機(jī) 床 上 安 裝 穩(wěn) 定 可 靠 ；6、 具 有 適 當(dāng) 的 精 度 和 尺 寸 穩(wěn) 定 性根 據(jù) 要 求 夾 具 體 選 用 鑄 件 ， 這 樣 既 滿 足 要 求 而 且 工 藝 性 較 鍛 造 好3.3 繪 制 夾 具 裝 配 圖畫 出 定 位 元 件 和 導(dǎo) 向 元 件 ， 按 夾 緊 狀 態(tài) 畫 出 夾 緊 元 件 或 機(jī) 構(gòu) ， 必 要 時(shí) 可 用 雙點(diǎn) 劃 線 畫 出 松 開 位 置 時(shí) 的 夾 緊 元 件 的 輪 廓 ， 畫 出 夾 具 體 ， 其 他 元 件 或 機(jī) 構(gòu) ， 以及 上 述 各 元 件 與 夾 具 體 的 聯(lián) 結(jié) ， 使 夾 具 形 成 一 體 ， 標(biāo) 注 必 要 的 尺 寸 ， 配 合 和 技術(shù) 條 件 。 對 零 件 編 號 ， 填 寫 標(biāo) 題 欄 和 零 件 明 細(xì) 表 。 其 中 還 要 在 定 位 ， 導(dǎo) 向 完 成后 進(jìn) 行 定 位 精 度 驗(yàn) 算 ， 在 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 完 成 后 進(jìn) 行 夾 緊 力 的 驗(yàn) 算 ， 以 及 重 要 的 受 力元 件 或 機(jī) 構(gòu) 的 強(qiáng) 度 、 剛 度 驗(yàn) 算 。 （ 1） 總 裝 配 圖 應(yīng) 按 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 盡 可 能1： 1 地 繪 制 ， 這 樣 圖 樣 有 良 好 的 直 觀 性 。 主 視 圖 應(yīng) 按 操 作 實(shí) 際 位 置 布 置 ， 三 視圖 要 能 完 整 清 楚 表 示 出 夾 具 的 工 作 原 理 和 結(jié) 構(gòu) 。（ 2） 視 工 件 為 透 明 體 ， 用 雙 點(diǎn) 畫 線 畫 出 主 要 部 分 （ 如 輪 廓 ， 定 位 面 ‘夾緊 面 和 加 工 表 面 ） 。 畫 出 定 位 元 件 、 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 、 導(dǎo) 向 裝 置 的 位 置 。（ 3） 按 照 夾 緊 狀 態(tài) 畫 出 夾 緊 元 件 和 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 。（ 4） 畫 出 夾 具 體 及 其 他 聯(lián) 接 用 的 元 件 （ 聯(lián) 接 體 、 螺 釘 等 ） ， 將 夾 具 各 組 成元 件 聯(lián) 成 一 體 。11（ 5） 標(biāo) 注 必 要 的 尺 寸 、 配 合 、 公 差 等① 夾 具 的 外 形 尺 寸 ， 所 設(shè) 計(jì) 夾 具 的 最 大 長 、 寬 、 高 尺 寸 。② 夾 具 與 機(jī) 床 的 聯(lián) 系 尺 寸 ， 即 夾 具 在 機(jī) 床 上 的 定 位 、 國 定 尺 寸 。 如 車 床 夾 具的 莫 氏 硬 度 、 銑 床 夾 具 的 對 定 裝 置 等 。③ 夾 具 與 刀 具 的 聯(lián) 系 尺 寸 ， 如 用 對 刀 塊 對 刀 時(shí) 塞 尺 的 尺 寸 、 對 刀 塊 表 面 到 定位 表 面 的 尺 寸 即 公 差 。 如 快 換 鉆 套 與 襯 套 之 間 采 用 間 隙 配 合 ， 其 尺 寸 公 差 為， 襯 套 與 鉆 模 板 之 間 采 用 過 盈 配 合 ， 其 尺 寸 公 差 為 。7186Fk? 726Hn?④ 夾 具 中 所 有 有 配 合 關(guān) 系 的 元 件 間 應(yīng) 標(biāo) 注 尺 寸 和 配 合 種 類 。 如 定 位 螺 桿14與 夾 具 體 孔 的 配 合 。726Hr?⑤ 各 定 位 元 件 之 間 ， 定 位 元 件 與 導(dǎo) 向 元 件 之 間 ， 各 導(dǎo) 向 元 件 之 間 應(yīng) 標(biāo) 注 裝 配后 的 位 置 尺 寸 和 形 位 公 差 。 如 設(shè) 計(jì) 中 菱 形 定 位 銷 7 相 對 于 已 加 工 好 兩 孔 中 心 線位 置 要 求 mm；20.?上 述 聯(lián) 系 尺 寸 和 位 置 尺 寸 的 公 差 ， 一 般 取 工 件 的 相 應(yīng) 公 差 的 1/3~1/10,最常 用 的 是 1/3。（ 6） 標(biāo) 注 技 術(shù) 條 件 和 要 求 。① 定 位 元 件 的 定 位 面 間 相 互 位 置 精 度 。② 定 位 元 件 的 定 位 表 面 與 夾 具 安 裝 基 面 的 位 置 精 度 。 如 定 位 螺 桿 14 與 夾具 體 底 面 的 平 行 度 不 得 大 于 0.01； 菱 形 定 位 銷 7 和 加 工 工 件 孔 配 做 ， 定 位0?銷 1 與 鉆 模 板 2 和 夾 具 體 30 上 的 孔 配 做 ， 定 位 銷 1 還 與 斜 面 體 6 和 夾 具 體30 上 的 孔 配 做 ， 圓 錐 銷 21 和 固 定 板 22 和 夾 具 體 30 上 的 孔 配 做 。③ 定 位 表 面 與 導(dǎo) 向 元 件 間 的 位 置 精 度 。 快 換 鉆 套 2 孔 中 心 線 對 于 夾 具 體28 底 面 的 垂 直 度 誤 差 不 得 大 于 0.01/100。④ 導(dǎo) 向 元 件 工 作 面 間 的 位 置 精 度 。 兩 個(gè) 快 換 鉆 套 中 心 線 之 間 滿 足。50.4m?⑤ 夾 具 上 有 檢 測 基 準(zhǔn) 面 的 話 ， 還 應(yīng) 標(biāo) 注 定 位 表 面 ， 導(dǎo) 向 工 作 面 與 該 基 準(zhǔn) 面間 的 位 置 精 度 。夾 具 裝 配 圖 上 應(yīng) 標(biāo) 注 必 要 的 尺 寸 和 技 術(shù) 要 求 ， 主 要 目 的 是 為 了 檢 驗(yàn) 本 工 序 零件 加 工 表 面 的 形 狀 ， 位 置 和 尺 寸 精 度 在 夾 具 中 是 否 可 以 達(dá) 到 ， 為 了 設(shè) 計(jì) 夾 具 零件 圖 ， 也 為 了 夾 具 裝 配 和 裝 配 精 度 的 檢 測 。（ 7） 對 零 件 編 號 ， 填 寫 標(biāo) 題 欄 和 零 件 明 細(xì) 表 。12每 一 個(gè) 零 件 都 必 須 有 自 己 的 編 號 ， 此 編 號 是 唯 一 的 。 在 工 廠 的 生 產(chǎn) 活動 中 ， 生 產(chǎn) 部 件 按 零 件 編 號 生 產(chǎn) 、 查 找 工 作 。完 整 填 寫 標(biāo) 題 欄 ， 如 裝 配 圖 號 、 名 稱 、 單 位 、 設(shè) 計(jì) 者 、 比 例 等 。完 整 填 寫 明 細(xì) 表 ， 一 般 來 說 ， 加 工 工 件 填 寫 在 明 細(xì) 表 的 下 方 ， 標(biāo) 準(zhǔn) 件 、 裝 配件 填 寫 在 明 細(xì) 表 的 上 方 。 注 意 ， 不 能 遺 漏 加 工 工 件 和 標(biāo) 準(zhǔn) 件 、 配 套 件 。3.4 夾 具 精 度 的 驗(yàn) 算3.4.1 誤 差 分 析1、 位 置 精 度夾 具 的 主 要 功 能 是 用 來 保 證 工 件 加 工 表 面 的 位 置 精 度 。 影 響 位 置 精 度 的 主 要因 素 有 三 個(gè) 方 面 ：1） 工 件 在 夾 具 中 的 安 裝 誤 差 ， 它 包 括 定 位 誤 差 和 夾 緊 誤 差 。2） 夾 具 在 機(jī) 床 上 對 定 誤 差 ， 指 夾 具 相 對 于 刀 具 或 相 對 于 機(jī) 床 成 形 運(yùn)動 的 位 置 誤 差 。3） 加 工 過 程 中 出 現(xiàn) 的 誤 差 ， 包 括 機(jī) 床 的 幾 何 精 度 、 運(yùn) 動 精 度 ， 機(jī) 床 、刀 具 、 工 件 和 夾 具 組 成 的 工 藝 系 統(tǒng) 加 工 時(shí) 的 受 力 變 形 ， 受 熱 變 形 ， 磨 損 ， 調(diào) 整 、測 量 中 的 誤 差 ， 以 及 加 工 成 形 原 理 上 的 誤 差 等 。第 三 項(xiàng) 一 般 不 易 估 算 ， 夾 具 精 度 驗(yàn) 算 是 指 前 兩 項(xiàng) ， 其 和 不 大 于 工 件 允差 的 2/3 為 算 合 格 。3.4.2 誤 差 計(jì) 算1、 驗(yàn) 算 中 心 距 50±0.2mm影 響 此 項(xiàng) 精 度 的 因 素 有 ：1） 定 位 誤 差 ， 此 項(xiàng) 主 要 是 定 位 孔 Φ48H8 與 定 位 軸 Φ48h7 的 間 隙 產(chǎn) 生 ，最 大 間 隙 為 0.05mm;2） 鉆 套 與 襯 套 的 配 合 間 隙 ， 由 可 知 最 大 間 隙 為 0.025mm；716Fk?3） 鉆 套 內(nèi) 孔 與 外 圓 的 同 軸 度 誤 差 ， 對 于 標(biāo) 準(zhǔn) 鉆 套 ， 精 度 較 高 ， 此 項(xiàng) 可 以 忽略 ；4） 鉆 頭 與 鉆 套 間 的 間 隙 會 引 偏 刀 具 ， 產(chǎn) 生 中 心 距 誤 差 e=0.034mm。 由 于 上 述 各 項(xiàng) 都 是 按 最 大 誤 差 計(jì) 算 ， 實(shí) 際 上 各 項(xiàng) 誤 差 也 不 可 能 同 時(shí) 出 現(xiàn) 最 大值 ， 各 誤 差 方 向 也 可 能 不 一 致 ， 因 此 ， 其 綜 合 誤 差 可 按 概 率 法 求 和=0.07mm。13該 項(xiàng) 誤 差 略 大 于 中 心 距 允 差 0.13mm 的 2/3， 勉 強(qiáng) 可 用 。 應(yīng) 減 小 定 位 和 導(dǎo)向 的 配 合 間 隙 。14工件的夾緊3.3.1 夾緊力方向及切削力的確定1、在選擇夾緊力的作用點(diǎn)及方向時(shí)，需考慮下面幾點(diǎn)：1)夾緊力應(yīng)有助于定位，而不應(yīng)破壞定位。2）夾緊變形要小。3）保證加工中工件振動小。夾緊方式可有如圖 3 所示方法圖 3 重力，切削力，夾緊力重力的關(guān)系綜上所述,故采用圖 2 的夾緊方式，即圖 3 中（d）所示。2、切削力大小計(jì)算查《切削用量簡明手冊》[5]有 0PFFzynCdfvk?查手冊中表 2.34 有=1102=0.867Fz=0.772y=-0.124n=0.85Fk所以可知 =1402NP在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K1234=?15其中： 基本安全系數(shù) 1.51K： 加工安全系數(shù) 1.12： 刀具鈍化系數(shù) 1.13： 斷續(xù)切削系數(shù) 1.14所以 =1402×1.5×1.1×1.1×1.1=2799 NF=P而其次是雙鉆頭同時(shí)打孔，故 =2 =5598 NF總3.4 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇3.4.1 夾緊方案根據(jù)本次夾具設(shè)計(jì)的具體要求，制定以下夾緊方案：1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，即直接利用有斜面的楔塊。2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，特別是具有增力大、自鎖性能好兩大特點(diǎn)，很適用于手動夾緊。3、偏心夾緊機(jī)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)動中心與幾何中心偏移的圓盤或軸作為夾緊元件，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，夾緊迅速，操作方便，但自所能力較差，用于要求夾緊力不大的情況。4、定心夾緊機(jī)構(gòu)，利用杠桿原理作用得加緊機(jī)構(gòu)。綜合本次設(shè)計(jì)中各種情況，選定使用定心夾緊機(jī)構(gòu)。3.4.2 夾具的動力裝置為滿足此次設(shè)計(jì)中的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，而選用氣動夾緊。3.5 氣缸的確定= 初選氣泵壓強(qiáng)為 0.3M 帕壓力為 30kg/平方厘米=294N/平方厘米， 21/kgcm0.1MPa則氣缸面積=5598N/294N=19.04 ,此時(shí)汽缸直半徑為 2.46cm，故選取標(biāo)準(zhǔn)氣缸尺寸直徑2cm50mm。3.6 夾具體的確定3.6.1 夾具體材料的確定夾具體是夾具中所有零件的基座，是支承和固定零件、鉆套、氣缸等部件，保證零件的正確相對位置，并承受在夾具上所受力的重要零件。考慮本次設(shè)計(jì)需要，根據(jù)《機(jī)械制圖》[6]設(shè)定夾具體材料為 HT150。163.6.2 夾具體設(shè)計(jì)方案選擇根據(jù)本次設(shè)計(jì)相關(guān)情況，可將夾具體與工件的位置情況分為兩種，一種為工件平放于夾具體上，推動裝置氣缸安放在夾具體下方，另一種為工件垂直于夾具體，安放于夾具體肋板上，推動裝置氣缸安放于肋板另一側(cè)。綜合工件夾緊定位、空間大小、以及經(jīng)濟(jì)性等幾方面，決定選擇后種方案。工件在夾具體上定位與加緊如圖 4圖 4 夾具體與工件夾緊情況3.7 定位銷的選擇根據(jù)六點(diǎn)定位法，需用連桿體小頭孔定位，定位元件選擇定位銷，經(jīng)查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》選用規(guī)格為 D=39 H=38 的 A 型定位銷，如圖 5173.8 鉆模板的選擇3.8.1 鉆模的選擇鉆模根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模等。固定式鉆模在加工中相對與工件的位置保持不變，相較于其它鉆模精度高，在本次設(shè)計(jì)中，由于加工數(shù)量與時(shí)間問題，選用固定式鉆模。3.8.2 鉆套的選擇鉆套可分為 4 種類型：固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套?？蓳Q鉆套以間隙配合安裝在襯套中，而襯套則壓入鉆模板中，為防止鉆套在襯套中轉(zhuǎn)動，加一固定螺釘?？蓳Q鉆套磨損后可以更換，故多用于大批量生產(chǎn)。根據(jù)本次年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 25 萬件，而在加工時(shí)，每加工 1 萬件左右，鉆套就會有所磨損，故選用可換鉆套，保證加工質(zhì)量與加工效率。3.8.3 尺寸的確定本次加工屬于加工連接孔的最初工序，需用 φ10.5 的鉆頭。鉆套高度 H（見圖 6）直接影響鉆套的導(dǎo)向性能，同時(shí)影響刀具與鉆套之間的摩擦情況，通常取 H=(1~2.5)d=10.5~26.25，取 H=16mm。鉆套與工件之間一般應(yīng)留有排屑間隙，此間隙不宜過大，以免影響導(dǎo)向作用，一般可取 h=(0.3~1.2)d=3.15~12.6，所以 h 取 9mm。圖 518圖 6 鉆套高度與容屑間隙根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》選用規(guī)格為 10.5F7×18k6×16 的可換鉆套。以規(guī)格為 A18×16大小的襯套定位。根據(jù)《機(jī)械制圖》選用規(guī)格為 M10 的螺釘固定可換鉆套。3.9 定位塊的選擇為了保證工件可以準(zhǔn)確定位，故在夾具體上安放定位塊，考慮到加工零件數(shù)量較多，定位塊可能磨損較快，故采用有足夠韌性和較高硬度，并能承受震動的的碳素工具鋼作為定位塊的材料，型號 T8。4.夾具設(shè)計(jì)基本要求及簡要說明本課題的工藝設(shè)計(jì)中，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具，經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)在鉆床上使用的加工連桿零件上兩個(gè)螺栓孔的加工夾具。本工序使用機(jī)床為 Z5125 立鉆；刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)刀具?？紤]本課題中所設(shè)計(jì)的連桿零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工要求，本工序所加工兩孔（Φ12 孔和Φ7 螺紋底孔） ，位于一條直線上，孔徑不大，工件質(zhì)量較小，輪廓尺寸也不是很大，所需要的鉆床夾具應(yīng)考慮設(shè)計(jì)為移動式鉆模。使用中，使連桿零件工件在機(jī)床上的位置固定不動。因此需要限制 6 個(gè)方向的自由度。因此可確定連桿零件的夾具設(shè)計(jì)為移動式鉆模。4.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具設(shè)計(jì)的基本原則是要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，工作效率，人身及設(shè)備的安全，以及整個(gè)社會的經(jīng)濟(jì)效果。夾具的專用性和復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)中，一般針對工件的19每道工序的具體要求設(shè)計(jì)專用夾具，并盡量采用高效定位，夾緊機(jī)構(gòu)。夾具應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙及加工工序?qū)庸ぞ鹊囊?。夾具對工藝過程中的該道工序，應(yīng)保證工序的精度要求。在滿足加工精度，效率等要求的前提下，應(yīng)力求夾具結(jié)構(gòu)簡單，以提高夾具制造工藝性。但對夾具體等大型鑄件，則采用形狀復(fù)雜的帶加強(qiáng)筋的殼體結(jié)構(gòu)，以便在保證夾具零件的剛度和強(qiáng)度前提下，減輕重量，節(jié)約材料。夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意防塵，防屑和排屑，要有必要的潤滑系統(tǒng)，以保證機(jī)構(gòu)的使用壽命，還要考慮維修的方便性。盡量降低夾具的制造成本，在不降低性能的前提下，可用廉價(jià)的代用材料。盡量采用標(biāo)準(zhǔn)元件，使夾具元件規(guī)格化，典型化，并使整個(gè)夾具組合化，以縮短夾具的制造周期，降低成本。夾具的操作要方便，安全。4.2 夾具操作簡要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)注意提高該產(chǎn)品的生產(chǎn)率，為此，應(yīng)該先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因此這是提高產(chǎn)品生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇該夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大汽缸直徑，而這樣使整個(gè)夾具龐大。因此，應(yīng)首先改進(jìn)降低切削力；目前采取措施有三：一 是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二 是選擇一種比較理想的斜鍥機(jī)構(gòu)，盡量增加該機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展力；三 是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮完全的工件壓力，以增加汽缸推力，結(jié)果本夾具總的感覺還比較緊湊。定位方案的設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)中的最關(guān)鍵一步。定位方案的好壞，將直接影響加工精度和加工效率。定位方案一經(jīng)確定，夾具的其他組成部分也大體隨之而定，因此，對于定位方案必須慎重考慮，以滿足設(shè)計(jì)的要求。由于定位元件的精度對加工精度影響很大，所以在設(shè)計(jì)定位元件時(shí)，其材料的選擇和技術(shù)條件應(yīng)有較高的要求；定位元件與工件定位基準(zhǔn)面或配合的表面，一般不低于 IT8，常選 IT7甚至 IT6 制造；定位元件工作表面的粗糙度值一般不大于 Ra1.6um，常選 Ra0.8 um 和Ra0.4um；采用調(diào)整法和修配法提高裝配精度，以保證夾具安裝面的平行度或垂直度要求。定位方案的設(shè)計(jì)，不僅要求符合六點(diǎn)定位要求，而且應(yīng)有足夠的定位精度；不僅要求定位元件的結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，而且應(yīng)容易加工和裝配。此外，還應(yīng)對其熱處理性能，經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行分析，論證，才能確定最佳方案。本夾具是由定位塊，定位銷和可調(diào)支釘來實(shí)現(xiàn)連桿體加工時(shí)的定位的。在機(jī)床工作時(shí)，雙鉆頭通過鉆模板對工件進(jìn)行加工，在鉆模板上，鉆套和襯套，襯套和鉆模板都有一定的配合公差要求。20參 考 文 獻(xiàn)[1]董 鵬 敏 .機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) [M].1 版 . 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 出 版 社 ，2012.[2]機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 王 先 逵 主 編[3]機(jī) 械 制 造 工 藝 與 裝 備 習(xí) 題 集 和 課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 倪森 壽 主 編[4]機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 簡 明 手 冊 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 李 益 民 主 編 [5]機(jī) 械 制 造 工 藝 及 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 手 冊 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 李 云 主 編[6]關(guān) 慧 珍 ， 馮 辛 安 .機(jī) 械 制 造 裝 配 設(shè) 計(jì) [M].3 版 . 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2013.[7]濮 良 貴 ， 紀(jì) 名 剛 . 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) [M]. 8 版 .高 等 教 育 出 版 社 ， 2012.[8]胡 仁 喜 .Solidworks2010 中 文 版 從 入 門 到 精 通 [M].機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2010.3.[9]李 勇 .組 合 夾 具 計(jì) 算 機(jī) 智 能 組 裝 系 統(tǒng) 的 體 系 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 與 開 發(fā) .碩 士 學(xué) 位 論文 習(xí) .天 津 :河 北 工 業(yè) 大 學(xué) .2004[10]王 素 琴 ， 錢 瑾 紅 .組 合 夾 具 的 研 究 狀 況 與 應(yīng) 用 [M].電 子 機(jī) 械 工 程 .2004.[11]機(jī) 械 工 程 手 冊 .機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社[12]陳 洪 軍 ， 鄭 德 濤 ， 孫 健 等 .組 合 夾 具 裝 配 虛 擬 設(shè) 計(jì) [M].機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 與 制 造 .2000[13]王 明 強(qiáng) ， 范 牧 昌 .槽 系 組 合 夾 具 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 拼 裝 系 統(tǒng) [M].機(jī) 電 工 程 .1997[14]許 光 .基 于 UG 的 組 合 夾 具 自 動 裝 配 系 統(tǒng) 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 . 碩 士 學(xué) 位 論 文習(xí) . CNKI[15]肖 珊 珊 . 基 于 案 例 推 理 的 組 合 夾 具 組 裝 技 術(shù) 研 . 碩 士 學(xué) 位 論 文 習(xí) . CNKI [16] 王 云 景 . 曲 軸 外 圓 復(fù) 合 車 削 的 工 藝 規(guī) 劃 研 究 .[17lA.Senthilkumar， J.Y.H.Fuh， T.S.Kow.An automated design and assembly of interferencefree modular fixture set up. ComPuter-Aided Design， 2000,(48):583~596[18]BrostRC.PetersRR.Automatie Design of 3D Fixtures and Assembly 21Pallets.Proceeding s of the 1996 IEEE International Confereneeon Robotics and Automation， 1996， 2~6[19]Diana M Pelineseu Michael yu wang Multi.objective Optinlal fixture Lay out Design.Roboties and ComPuter In tegrated Manufaeturing， 2002， 18:365~37222致 謝本 論 文 是 在 XX 老 師 的 悉 心 關(guān) 懷 和 指 導(dǎo) 下 完 成 的 。 在 此 論 文 完 成 之 際 ， 謹(jǐn) 向XX 老 師 致 以 最 誠 摯 的 感 謝 。感 謝 XX 老 師 對 我 的 悉 心 指 導(dǎo) 和 培 養(yǎng) ， 給 予 我 許 多 學(xué) 習(xí) 和 鍛 煉 的 機(jī) 會 ， 在 我 論 文的 選 題 、 研 究 和 撰 寫 過 程 中 傾 注 了 極 大 的 心 血 和 精 力 。 他 樂 觀 豁 達(dá) 的 生 活 態(tài) 度 、 嚴(yán) 謹(jǐn)務(wù) 實(shí) 的 教 學(xué) 風(fēng) 格 深 深 地 影 響 著 我 。 促 使 我 在 今 后 的 學(xué) 習(xí) 生 活 以 及 工 作 中 要 踏 實(shí) 勤 勉 。他 淵 博 的 知 識 、 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 治 學(xué) 態(tài)